JP5243973B2 - 部品実装基板生産方法及び部品実装基板生産システム - Google Patents

Description

本発明は、１台又は複数台の実装機からなる実装機ラインに回路基板を搬送して該回路基板に複数の部品を実装して部品実装基板を生産する部品実装基板生産方法及び部品実装基板生産システムに関する発明である。

例えば、特許文献１（特開２００８−２７０３３７号公報）に示すように、回路基板の搬送経路に沿って複数台の実装機を配列して各実装機に回路基板を順次搬送して該回路基板に複数の部品を実装するようにしたものがある。このような実装機ラインの構成で、実装機ラインのフィーダ搭載数が回路基板に実装する部品の種類数よりも少ない場合は、回路基板に全ての部品を実装することができないため、実装機ラインに実装機を増設してフィーダ搭載数を増加させる必要がある。

特開２００８−２７０３３７号公報 特開２００４−１２８２４５号公報

しかし、実装機ラインの設置スペースの制約から実装機を増設できない場合があり、この場合には、回路基板に実装する部品の種類数が実装機ラインのフィーダ搭載数よりも多い生産には対応できない。

また、実装機を増設して実装機ラインの編成を変更する作業はかなり手間がかかるため、生産数が少ない多品種少量生産では、実装機を増設して実装機ラインの編成を変更すると、基板１枚当たりの生産コストが大幅に増加することは避けられない。

尚、特許文献２（特開２００４−１２８２４５号公報）には、実装機ラインに２本の搬送路を設けて、一方の搬送路で回路基板を順方向に搬送して該回路基板に部品を実装した後、搬送方向を反転させて、他方の搬送路で回路基板を逆方向に搬送して該回路基板に部品を実装して、基板搬入側と同一側から回路基板を回収する構成が記載されている。しかし、この構成でも、回路基板に実装する部品の種類数が実装機ラインのフィーダ搭載数よりも多い生産には対応できない。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、回路基板に実装する部品の種類数が実装機ラインのフィーダ搭載数よりも多い場合でも、実装機を増設することなく、生産が可能となり、多様な生産を低コスト・省スペースで実現できる部品実装基板生産方法及び部品実装基板生産システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、１台又は複数台の実装機からなる実装機ラインに回路基板を搬送して該回路基板に所定数の部品を実装して部品実装基板を生産する部品実装基板生産方法及び部品実装基板生産システムであって、前記実装機ラインのフィーダ搭載数が前記回路基板に実装する前記所定数の部品の種類数よりも少ない場合に、１台又は複数台の実装機からなる実装機ラインに順方向に回路基板を搬送して該回路基板に前記所定数の部品のうちの一部の部品を実装する順方向の実装作業と、前記実装機ラインに逆方向に前記回路基板を搬送して該回路基板に前記所定数の部品のうちの他の部品を実装する逆方向の実装作業と、前記回路基板の搬送方向を反転させる前に前記実装機にセットされているフィーダを搬送方向反転後の実装作業で実装する部品を供給するフィーダに取り替えるフィーダ取替作業とを前記回路基板に前記所定数の部品を実装するまで繰り返すようにしたものである。

本発明のように、順方向の実装作業→フィーダ取替作業→逆方向の実装作業→フィーダ取替作業→順方向の実装作業→……の順序で各方向の実装作業とフィーダ取替作業とを交互に行うようにすれば、回路基板に実装する部品の種類数が実装機ラインのフィーダ搭載数よりも多い場合でも、実装機を増設することなく、生産が可能となり、多様な生産を低コスト・省スペースで実現することができる。

この場合、実装機ラインの搬入側と搬出側に、搬送されてきた生産途中の回路基板を一時的にストック又は待機させて搬送方向反転後に該生産途中の回路基板を１枚ずつ実装機ラインに搬送するバッファ又はコンベアを設けるようにすると良い。このようにすれば、いずれかの方向の実装作業が終わって作業者がフィーダ取替作業を行った後に、直ちにバッファ又はコンベアから生産途中の回路基板を１枚ずつ自動的に実装機ラインに搬送して次の実装作業を行うことができる。

更に、順方向又は逆方向の実装作業を終了して回路基板の搬送方向を反転させる前に、フィーダ取替作業を行うように作業者に表示及び／又は音声で指示するようにすると良い。これにより、各方向の実装作業が終了する毎に、表示及び／又は音声による指示に従って作業者に直ちにフィーダ取替作業を行わせることができる。

図１は本発明の実施例１における生産方法を説明する工程図である。 図２は本発明の実施例１における生産管理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図３は本発明の実施例２における実装機ラインの構成を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した２つの実施例１，２を説明する。

本発明の実施例１を図１及び図２に基づいて説明する。
実装機ライン１１は、１台又は複数台の実装機１２からなり、各実装機１２に、複数のフィーダ１３が着脱可能にセットされたフィーダパレット１４が交換可能に取り付けられている。実装機ライン１１は、回路基板１５の搬送方向を順方向と逆方向に切り替え可能に構成されていると共に、該実装機ライン１１の搬入側と搬出側に、それぞれバッファ１６，１７が設置され、実装機ライン１１を通過した生産途中の回路基板１５を一時的にバッファ１６，１７にストックして搬送方向反転後に該生産途中の回路基板１５をバッファ１６，１７から１枚ずつ実装機ライン１１に搬送するようにしている。各バッファ１６，１７は、搬入した生産途中の回路基板１５を上下動させて立体的にストックする機能と、該回路基板１５を１枚ずつ搬入・搬出する機能を備えている。

回路基板１５とフィーダパレット１４には、それぞれ識別情報（ＩＤ）を表示する識別部が設けられ、実装機１２のカメラ１８（例えば回路基板１５の基準位置マークを撮像するマークカメラ）で回路基板１５のＩＤを撮像して読み取ることで生産を管理するようになっている。また、実装機１２のマークカメラ等のカメラ１８でフィーダパレット１４のＩＤを撮像して読み取ることで、現在の生産工程（ジョブ）に対応したフィーダパレット１４（フィーダ１３）が実装機１２に取り付けられているか否かを判定する。

回路基板１５に実装する部品の種類数が実装機ライン１１のフィーダ１３の搭載数よりも多い場合（つまり回路基板１５を実装機ライン１１に順方向に流しただけでは回路基板１５に全ての部品を実装できない場合）には、部品実装基板を生産するジョブを複数に分割し、実装機ライン１１に順方向に回路基板１５を搬送して該回路基板１５に一部の部品を実装する順方向の実装作業と、実装機ライン１１に逆方向に回路基板１５を搬送して該回路基板１５に他の部品を実装する逆方向の実装作業と、回路基板１５の搬送方向を反転させる前に実装機１２に取り付けられているフィーダパレット１４を搬送方向反転後の実装作業で実装する部品を供給するフィーダ１３をセットしたフィーダパレット１４に取り替えるフィーダ取替作業とを回路基板１５に所定数の部品を実装するまで繰り返すようにしている。

例えば、部品実装基板を生産するジョブを３つに分割する場合は、順方向の実装作業（ジョブ１）→フィーダ取替作業→逆方向の実装作業（ジョブ２）→フィーダ取替作業→順方向の実装作業（ジョブ３）の順序で各方向の実装作業とフィーダ取替作業とを交互に行う。実装機ライン１１の制御装置は、図２の生産管理プログラムを実行して部品実装基板を次のようにして生産する。まず、ステップ１０１で、回路基板１５を実装機ライン１１に順方向に搬送して、次のステップ１０２で、該回路基板１５に一部の部品を実装する順方向の実装作業（ジョブ１）を行い、部品を実装した生産途中の回路基板１５を搬出側のバッファ１７にストックする。次のステップ１０３で、順方向の実装作業（ジョブ１）を終了した基板枚数が予め設定された所定枚数に達したか否かを判定し、順方向の実装作業（ジョブ１）を終了した基板枚数が所定枚数に達するまで、順方向の搬送と実装作業（ジョブ１）を繰り返す（ステップ１０１、１０２）。

そして、順方向の実装作業（ジョブ１）を終了した基板枚数が所定枚数に達した時点で、ステップ１０４に進み、実装機１２に取り付けられているフィーダパレット１４を、次のジョブ２で実装する部品を供給するフィーダ１３をセットしたフィーダパレット１４に交換するように作業者に表示及び／又は音声で指示し、作業者がフィーダパレット１４の交換作業を行うまで待機する（ステップ１０５）。

この際、フィーダパレット１４を取り替えることで、実装機１２に部品を供給する多数のフィーダ１３を一括して取り替えることができるため、フィーダ取替作業を能率良く行うことができる。尚、取り替え対象となるフィーダ１３の数が少ない場合は、フィーダパレット１４を取り替えずに、取り替え対象となるフィーダ１３を個々に取り替えるようにしても良い。

その後、作業者がフィーダパレット１４の交換作業（フィーダ取替作業）を行った時点で、ステップ１０６に進み、搬出側のバッファ１７にストックされた生産途中の回路基板１５を１枚ずつ実装機ライン１１に逆方向に搬送して、次のステップ１０７で、該回路基板１５に他の部品を実装する逆方向の実装作業（ジョブ２）を行い、部品を実装した生産途中の回路基板１５を搬入側のバッファ１６にストックする。次のステップ１０８で、逆方向の実装作業（ジョブ２）を終了した基板枚数が予め設定された所定枚数に達したか否かを判定し、逆方向の実装作業（ジョブ２）を終了した基板枚数が所定枚数に達するまで、逆方向の搬送と実装作業（ジョブ２）を繰り返す（ステップ１０６、１０７）。

そして、逆方向の実装作業（ジョブ２）を終了した基板枚数が所定枚数に達した時点で、ステップ１０９に進み、次のジョブ３に対応したフィーダパレット１４に交換するように作業者に表示及び／又は音声で指示し、作業者がフィーダパレット１４の交換作業を行うまで待機する（ステップ１１０）。

その後、作業者がフィーダパレット１４の交換作業を行った時点で、ステップ１１１に進み、搬入側のバッファ１６にストックされた生産途中の回路基板１５を１枚ずつ実装機ライン１１に順方向に搬送して、次のステップ１１２で、該回路基板１５に残りの部品を実装する順方向の実装作業（ジョブ３）を行う。これにより、所定数の部品が実装された回路基板１５を実装機ライン１１から搬出して後工程に流す（ステップ１１３）。

以上説明した本実施例１では、順方向の実装作業（ジョブ１）→フィーダ取替作業→逆方向の実装作業（ジョブ２）→フィーダ取替作業→順方向の実装作業（ジョブ３）の順序で各方向の実装作業とフィーダ取替作業とを交互に行うようにしたので、回路基板１５に実装する部品の種類数が実装機ライン１１のフィーダ１３の搭載数よりも多い場合でも、実装機１２を増設することなく、生産が可能となり、多様な生産を低コスト・省スペースで実現することができる。

尚、実装機ライン１１を複数台の実装機で構成している場合は、実装機ライン１１の搬入側と搬出側に加え、実装機ライン１１中の適宜の実装機間（１か所又は複数箇所）にそれぞれバッファを設け、それらのバッファ間にて前記生産工程を行っても同様の効果を得ることができる。

上記実施例１では、実装機ライン１１の搬入側と搬出側に、各方向の実装作業で部品を実装した生産途中の回路基板１５を一時的にストックするバッファ１６，１７を設置したが、図３に示す本発明の実施例２では、実装機ライン２０の搬入側と搬出側に設けたコンベア２１，２２若しくは実装機１、実装機３を使用して、各方向の実装作業で部品を実装した生産途中の回路基板１５を実装機ライン２０の搬入側と搬出側のコンベア２１，２２若しくは実装機１、実装機３内のコンベア上にて一時的に待機させ、いずれかの方向の実装作業が終わって作業者がフィーダ取替作業を行った後に、直ちに実装機ライン２０の搬入側と搬出側のコンベア２１，２２若しくは実装機１、実装機３内のコンベアから生産途中の回路基板１５を１枚ずつ自動的に実装機ライン２０に搬送して次の実装作業を行うようにしている。

以上のように構成した本実施例２でも、前述した実施例１と同様の効果を得ることができる。

１１…実装機ライン、１２…実装機、１３…フィーダ、１４…フィーダパレット、１５…回路基板、１６，１７…バッファ、１８…カメラ、２０…実装機ライン、２１，２２…コンベア

Claims (4)

1. １台又は複数台の実装機からなる実装機ラインに回路基板を搬送して該回路基板に所定数の部品を実装して部品実装基板を生産する方法であって、
   前記実装機ラインのフィーダ搭載数が前記回路基板に実装する前記所定数の部品の種類数よりも少ない場合に、前記実装機ラインに順方向に回路基板を搬送して該回路基板に前記所定数の部品のうちの一部の部品を実装する順方向の実装作業と、前記実装機ラインに逆方向に前記回路基板を搬送して該回路基板に前記所定数の部品のうちの他の部品を実装する逆方向の実装作業と、前記回路基板の搬送方向を反転させる前に前記実装機にセットされているフィーダを搬送方向反転後の実装作業で実装する部品を供給するフィーダに取り替えるフィーダ取替作業とを前記回路基板に前記所定数の部品を実装するまで繰り返すことを特徴とする部品実装基板生産方法。
2. 前記実装機ラインの搬入側と搬出側に、搬送されてきた生産途中の回路基板を一時的にストック又は待機させて搬送方向反転後に該生産途中の回路基板を１枚ずつ前記実装機ラインに搬送するバッファ又はコンベアを設けることを特徴とする請求項１に記載の部品実装基板生産方法。
3. 前記順方向又は逆方向の実装作業を終了して前記回路基板の搬送方向を反転させる前に前記フィーダ取替作業を行うように作業者に表示及び／又は音声で指示することを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装基板生産方法。
4. １台又は複数台の実装機からなる実装機ラインに回路基板を搬送して該回路基板に所定数の部品を実装して部品実装基板を生産する部品実装基板生産システムであって、
   前記実装機ラインは、回路基板の搬送方向を順方向と逆方向に切り替え可能に構成されていると共に、該実装機ラインの搬入側と搬出側に、搬送されてきた生産途中の回路基板を一時的にストック又は待機させて搬送方向反転後に該生産途中の回路基板を１枚ずつ前記実装機ラインに搬送するバッファ又はコンベアが設けられ、
   前記実装機ラインのフィーダ搭載数が前記回路基板に実装する前記所定数の部品の種類数よりも少ない場合に、前記実装機ラインに順方向に回路基板を搬送して該回路基板に前記所定数の部品のうちの一部の部品を実装する順方向の実装作業と、前記実装機ラインに逆方向に前記回路基板を搬送して該回路基板に前記所定数の部品のうちの他の部品を実装する逆方向の実装作業と、前記回路基板の搬送方向を反転させる前に前記実装機にセットされているフィーダを搬送方向反転後の実装作業で実装する部品を供給するフィーダに取り替えるように作業者に表示又は音声で指示するフィーダ取替指示とを前記回路基板に前記所定数の部品を実装するまで繰り返す制御装置を備えていることを特徴とする部品実装基板生産システム。

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